CN112714302B - 裸眼3d图像的制作方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种裸眼3D图像的制作方法及装置，属于裸眼3D显示技术领域，该方法包括：获取裸眼3D显示设备的显示参数；基于显示参数使用三维图像制作程序搭建虚拟拍摄场景，虚拟拍摄场景包括虚拟拍摄组件和虚拟拍摄对象，虚拟拍摄组件的位置、角度和/或数量基于显示参数确定；控制虚拟拍摄组件对虚拟拍摄对象进行图像采集，得到目标图像；对目标图像进行图像编码，得到裸眼3D图像；可以解决现有的裸眼3D图像的制作方法只适用于固定的几种格式，通用性较低的问题；提高裸眼3D图像的制作方法的通用性。

Description

裸眼3D图像的制作方法及装置

技术领域

本申请涉及一种裸眼3D图像的制作方法及装置，属于裸眼3D显示技术领域。

背景技术

三维(3Dimensions，3D)显示技术是指使画面变得立体逼真，图像不再局限于屏幕的二维平面上的技术。3D显示技术包括眼镜式和裸眼式，眼镜式3D显示技术需要借助额外的辅助设备(比如3D眼镜等)才能观察到立体图像。而裸眼式3D显示技术由于无需辅助设备、观看便捷等因素成为未来3D显示技术的主要发展趋势。

裸眼3D视频输入包括多宫格视频。多宫格视频由于事先通过设定好的多角度摄像机进行制作渲染，立体效果佳，是目前客户比较接受的一类裸眼3D视频格式。裸眼3D多宫格视频，根据终端光栅涉设计的不同，目前市面上大致可分为4、5、8视角的多宫格视频格式，最多支持8视角裸眼3D显示。

现有的裸眼3D图像的制作方法是针对现有的几种格式的多宫格视频制作的，对于其它格式的多宫格视频，比如：16宫格格式的视频无法适用。

发明内容

本申请提供了一种裸眼3D图像的制作方法、装置及存储介质，可以解决现有的裸眼3D图像的制作方法只适用于固定的几种格式，通用性较低的问题。本申请提供如下技术方案：

第一方面，提供了一种裸眼3D图像的制作方法，所述方法包括：

获取裸眼3D显示设备的显示参数；

基于所述显示参数使用三维图像制作程序搭建虚拟拍摄场景，所述虚拟拍摄场景包括虚拟拍摄组件和虚拟拍摄对象，所述虚拟拍摄组件的位置、角度和/或数量基于所述显示参数确定；

控制所述虚拟拍摄组件对所述虚拟拍摄对象进行图像采集，得到目标图像；

对所述目标图像进行图像编码，得到裸眼3D图像。

可选地，所述显示参数包括视角数量，所述虚拟拍摄组件的数量与所述视角数量相等。

可选地，所述显示参数包括视角排列方式，

所述对所述目标图像进行图像编码，得到编码后的图像，包括：

对各个虚拟拍摄组件同一时刻拍摄得到的目标图像按照所述视角排列方式逐个像素分别进行编码，得到所述裸眼3D图像。

可选地，所述虚拟拍摄组件的数量为n，所述n为大于1的整数；

所述对各个虚拟拍摄组件同一时刻拍摄得到的目标图像按照所述视角排列方式逐个像素分别进行编码，得到所述裸眼3D图像，包括：

对于n个虚拟拍摄组件拍摄得到的每张目标图像中的第i行第j个像素，将每张目标图像中的第i行第j个像素按照所述视角排列方式排列，得到第i行第j个像素块，所述i和j均为正整数；

将各个像素块按顺序拼接得到所述裸眼3D图像。

可选地，所述显示参数包括相邻视角之间的角度，所述相邻视角之间的角度用于确定相邻虚拟拍摄组件之间的角度。

可选地，所述显示参数包括：显示距离信息，所述显示距离信息用于确定所述虚拟拍摄组件与所述虚拟拍摄对象之间的第一距离信息；

和/或，

所述显示距离信息用于确定所述虚拟拍摄对象向所述虚拟拍摄组件运动和/或远离所述虚拟拍摄组件运动的第二距离信息。

可选地，所述显示参数包括所述裸眼3D显示设备的分辨率，所述裸眼3D显示设备的分辨率用于确定所述虚拟拍摄组件的分辨率。

可选地，所述虚拟拍摄组件的分辨率与视角数量的乘积等于所述裸眼3D显示设备的分辨率。

可选地，所述方法还包括：

对每帧裸眼3D图像进行合成，得到裸眼3D视频；

对所述裸眼3D视频进行无损压缩，得到压缩后的裸眼3D视频。

第二方面，提供了一种裸眼3D图像的制作装置，所述装置包括：

参数获取模块，用于获取裸眼3D显示设备的显示参数；

场景搭建模块，用于基于所述显示参数使用三维图像制作程序搭建虚拟拍摄场景，所述虚拟拍摄场景包括虚拟拍摄组件和虚拟拍摄对象，所述虚拟拍摄组件的位置、角度和/或数量基于所述显示参数确定；

图像采集模块，用于控制所述虚拟拍摄组件对所述虚拟拍摄对象进行图像采集，得到目标图像；

图像编码模块，用于对所述目标图像进行图像编码，得到裸眼3D图像。

第三方面，提供一种裸眼3D图像的制作装置，所述装置包括处理器和存储器；所述存储器中存储有程序，所述程序由所述处理器加载并执行以实现第一方面所述的裸眼3D图像的制作方法。

第四方面，提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有程序，所述程序由所述处理器加载并执行以实现第一方面所述的裸眼3D图像的制作方法。

本申请的有益效果在于：通过获取裸眼3D显示设备的显示参数；基于显示参数使用三维图像制作程序搭建虚拟拍摄场景，虚拟拍摄场景包括虚拟拍摄组件和虚拟拍摄对象，虚拟拍摄组件的位置、角度和/或数量基于显示参数确定；控制虚拟拍摄组件对虚拟拍摄对象进行图像采集，得到目标图像；对目标图像进行图像编码，得到裸眼3D图像；可以解决现有的裸眼3D图像的制作方法只适用于固定的几种格式，通用性较低的问题；由于可以根据裸眼3D图像的显示参数搭建虚拟拍摄场景，灵活设置虚拟拍摄组件的数量、角度和/或数量，根据该虚拟拍摄场景得到的目标图像生成裸眼3D图像，使得该裸眼3D图像可以适用于该显示参数对应的裸眼3D显示设备，从而提高裸眼3D图像的制作方法的通用性。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本申请的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本申请一个实施例提供的裸眼3D图像的制作方法的流程图；

图2是本申请一个实施例提供的虚拟拍摄场景的示意图；

图3是本申请一个实施例提供的虚拟拍摄对象的示意图；

图4是本申请一个实施例提供的图像编码过程的示意图；

图5是本申请一个实施例提供的裸眼3D图像的示意图；

图6是本申请一个实施例提供的裸眼3D图像的制作装置的框图；

图7是本申请一个实施例提供的裸眼3D图像的制作装置的框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本申请的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范围。

可选地，本申请提供的裸眼3D图像的制作方法的应用场景包括但不限于：

3D游戏场景，比如：游戏中的图像是通过本申请提供的裸眼3D图像的制作方法得到的；

3D视频播放场景，比如：裸眼3D播放设备所播放的视频是通过本申请提供的裸眼3D图像的制作方法得到。

当然，裸眼3D图像的制作方法的应用场景还可以包括其它场景，本申请在此不再一一列举。

可选地，本申请以各个实施例的执行主体为电子设备为例进行说明，该电子设备具有计算能力和图像处理能力，该电子设备可以为计算机、手机、平板电脑、裸眼3D显示设备等终端；或者，也可以是服务器，本实施例不对电子设备的类型作限定。

图1是本申请一个实施例提供的裸眼3D图像的制作方法的流程图。该方法至少包括以下几个步骤：

步骤101，获取裸眼3D显示设备的显示参数。

显示参数是裸眼3D显示设备在显示裸眼3D图像时的参数，显示参数包括但不限于以下几种中的至少一种：

1、视角数量。视角是指能够观察到裸眼3D显示设备显示的图像内容的位置。视角数量越多，裸眼3D显示设备提供的观察位置越多，显示效果越好。

2、视角排列方式。视角排列方式是指各个视角在空间位置上的排列方式。

可选地，视角排列方式呈中心对称。比如：按照4×4矩阵排列，且排列方式为下表一。又比如：按照3×3矩阵排列，且排列方式为下表二。

表一：

视点4	视点3	视点2	视点1
				视点16	视点15	视点14	视点13
视点12	视点11	视点10	视点9
				视点8	视点7	视点6	视点5

表二：

视点9	视点8	视点7
			视点6	视点5	视点4
视点3	视点2	视点1

3、相邻视角之间的角度。比如：相邻视角之间的角度为3°、5°等，本实施例不对相邻视角之间的角度取值作限定。

4、显示距离信息。显示距离信息用于指示裸眼3D显示设备与视点之间的距离；和/或用于指示裸眼3D显示设备中可运动物体向视点前后移动的最大距离。

可选地，显示距离信息通过比例尺表示，此时，对于不同大小的显示空间，基于实际空间尺寸和该比例尺可以确定出实际设置的距离。

5、裸眼3D显示设备的分辨率。

可选地，电子设备获取裸眼3D显示设备的显示参数的方式包括但不限于：接收其它设备发送的显示参数；或者，接收用户输入的显示参数；或者，读取存储介质中存储的显示参数。

步骤102，基于显示参数使用三维图像制作程序搭建虚拟拍摄场景，该虚拟拍摄场景包括虚拟拍摄组件和虚拟拍摄对象，虚拟拍摄组件的位置、角度和/或数量基于显示参数确定。

三维图像制作程序包括但不限于：3Dmax或者Maya等。虚拟拍摄组件为虚拟拍摄场景中用于拍摄图像的组件，比如：虚拟摄像机、虚拟照相机等。虚拟拍摄对象是指虚拟拍摄场景中的虚拟拍摄组件所拍摄的对象。

三维图像制作程序读取显示参数，基于该显示参数确定虚拟拍摄组件的位置、角度和/或数量；以及所述虚拟拍摄对象的位置。

显示参数中相邻视角之间的角度用于确定相邻虚拟拍摄组件之间的角度；视角数量用于确定虚拟拍摄组件的数量；显示距离信息用于确定虚拟拍摄组件与虚拟拍摄对象之间的第一距离信息；和/或，显示距离信息用于确定虚拟拍摄对象向虚拟拍摄组件运动和/或远离虚拟拍摄组件运动的第二距离信息；裸眼3D显示设备的分辨率用于确定虚拟拍摄组件的分辨率。

在一个示例中，三维图像制作程序基于该显示参数确定虚拟拍摄组件的位置、角度和/或数量；以及所述虚拟拍摄对象的位置包括：

设置虚拟拍摄组件的数量与视角数量相等；

设置显示距离信息指示虚拟拍摄组件与虚拟拍摄对象之间的第一距离信息；和/或，指示虚拟拍摄对象向虚拟拍摄组件运动和/或远离虚拟拍摄组件运动的第二距离信息；

基于裸眼3D显示设备的分辨率确定虚拟拍摄组件的分辨率；比如：虚拟拍摄组件的分辨率与视角数量的乘积等于裸眼3D显示设备的分辨率；

确定相邻虚拟拍摄组件之间的角度等于相邻视角之间的角度。

假设显示参数为视角数量16个、相邻视角间的角度为0.8°、裸眼3D显示设备的分辨率为3840*2160、虚拟拍摄组件与虚拟拍摄对象之间的第一距离信息的比例尺为100、虚拟拍摄对象向虚拟拍摄组件运动的第二距离信息的比例尺为+8；远离虚拟拍摄组件运动的第二距离信息的比例尺为-8。基于该显示参数可以确定出虚拟拍摄组件的数量为16、虚拟拍摄组件与虚拟拍摄对象之间的第一距离信息的比例尺为100、虚拟拍摄对象向虚拟拍摄组件运动的第二距离信息的比例尺为+8、虚拟拍摄组件的分辨率为(3840/4)*(2160/4)＝960*540，参考图2所示的基于显示参数搭建的虚拟拍摄场景。

步骤103，控制虚拟拍摄组件对虚拟拍摄对象进行图像采集，得到目标图像。

可选地，通过三维图像制作程序控制虚拟拍摄组件对虚拟拍摄对象进行图像采集，得到目标图像。参考图3所示的虚拟拍摄对象。

假设虚拟拍摄组件的个数为n个，则三维图像制作程序控制n个虚拟拍摄组件同时对虚拟拍摄对象进行图像采集，得到n个视角的n张目标图像。n为大于1的整数。

步骤104，对目标图像进行图像编码，得到裸眼3D图像。

电子设备对各个虚拟拍摄组件同一时刻拍摄得到的目标图像按照视角排列方式逐个像素分别进行编码，得到裸眼3D图像。

可选地，电子设备对各个虚拟拍摄组件同一时刻拍摄得到的目标图像按照视角排列方式逐个像素分别进行编码，得到裸眼3D图像，包括：

对于n个虚拟拍摄组件拍摄得到的每张目标图像中的第i行第j个像素，将每张目标图像中的第i行第j个像素按照视角排列方式排列，得到第i行第j个像素块；将各个像素块按顺序拼接得到裸眼3D图像，i和j均为正整数。

参考图4所示的图像编码过程，假设虚拟拍摄组件的数量为16个，排列方式为表一所示的4×4排列，则对于当前一帧的16张目标图像，将16张目标图像的第1行第1个像素按照表一的排列方式排列得到第1行第1个像素块；将16张目标图像的第1行第2个像素按照表一的排列方式排列得到第1行第2个像素块，依次循环，将16张目标图像的最后一个像素按照表一的排列方式得到最后一个像素块；各个像素块以裸眼3D显示设备的分辨率为基准依次拼接，得到裸眼3D图像。此时，每个视角的图像由对应的(3840/4)*(2160/4)个像素组成，每个像素均独立编码。对图3所示的虚拟拍摄对象进行编码后得到裸眼3D图像参考图5。

可选地，在本步骤之后，电子设备还可以对每帧裸眼3D图像进行合成，得到裸眼3D视频；对裸眼3D视频进行无损压缩，得到压缩后的裸眼3D视频。

其中，无损压缩算法包括但不限于：香农-范诺编码、霍夫曼编码、算术编码、LZ77算法等，本实施例不对无损压缩算法的类型作限定。

需要补充说明的是，本申请提供的裸眼3D图像的制作方法可以是在播放场景中实时制作的；或者，也可以是在播放之前预先制作的，本申请不对该裸眼3D图像的制作方法的制作实际作限定。

综上所述，本实施例提供的裸眼3D图像的制作方法，通过获取裸眼3D显示设备的显示参数；基于显示参数使用三维图像制作程序搭建虚拟拍摄场景，虚拟拍摄场景包括虚拟拍摄组件和虚拟拍摄对象，虚拟拍摄组件的位置、角度和/或数量基于显示参数确定；控制虚拟拍摄组件对虚拟拍摄对象进行图像采集，得到目标图像；对目标图像进行图像编码，得到裸眼3D图像；可以解决现有的裸眼3D图像的制作方法只适用于固定的几种格式，通用性较低的问题；由于可以根据裸眼3D图像的显示参数搭建虚拟拍摄场景，灵活设置虚拟拍摄组件的数量、角度和/或数量，根据该虚拟拍摄场景得到的目标图像生成裸眼3D图像，使得该裸眼3D图像可以适用于该显示参数对应的裸眼3D显示设备，从而提高裸眼3D图像的制作方法的通用性。

另外，通过根据裸眼3D显示设备的视角排列方式对目标图像逐像素独立进行编码，可以提高裸眼3D图像的图像分辨率，提高显示效果。

图6是本申请一个实施例提供的裸眼3D图像的制作装置的框图，。该装置至少包括以下几个模块：参数获取模块610、场景搭建模块620、图像采集模块630和图像编码模块640。

参数获取模块610，用于获取裸眼3D显示设备的显示参数；

场景搭建模块620，用于基于所述显示参数使用三维图像制作程序搭建虚拟拍摄场景，所述虚拟拍摄场景包括虚拟拍摄组件和虚拟拍摄对象，所述虚拟拍摄组件的位置、角度和/或数量基于所述显示参数确定；

图像采集模块630，用于控制所述虚拟拍摄组件对所述虚拟拍摄对象进行图像采集，得到目标图像；

图像编码模块640，用于对所述目标图像进行图像编码，得到裸眼3D图像。

相关细节参考上述方法实施例。

需要说明的是：上述实施例中提供的裸眼3D图像的制作装置在进行裸眼3D图像的制作时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将裸眼3D图像的制作装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的裸眼3D图像的制作装置与裸眼3D图像的制作方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

图7是本申请一个实施例提供的裸眼3D图像的制作装置的框图。该装置至少包括处理器701和存储器702。

处理器701可以包括一个或多个处理核心，比如：4核心处理器、8核心处理器等。处理器701可以采用DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)、FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器701也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称CPU(Central ProcessingUnit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器701可以在集成有GPU(Graphics Processing Unit，图像处理器)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器701还可以包括AI(Artificial Intelligence，人工智能)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。

存储器702可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器702还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。在一些实施例中，存储器702中的非暂态的计算机可读存储介质用于存储至少一个指令，该至少一个指令用于被处理器701所执行以实现本申请中方法实施例提供的裸眼3D图像的制作方法。

在一些实施例中，裸眼3D图像的制作装置还可选包括有：外围设备接口和至少一个外围设备。处理器701、存储器702和外围设备接口之间可以通过总线或信号线相连。各个外围设备可以通过总线、信号线或电路板与外围设备接口相连。示意性地，外围设备包括但不限于：射频电路、触摸显示屏、音频电路、和电源等。

当然，裸眼3D图像的制作装置还可以包括更少或更多的组件，本实施例对此不作限定。

可选地，本申请还提供有一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有程序，所述程序由处理器加载并执行以实现上述方法实施例的裸眼3D图像的制作方法。

可选地，本申请还提供有一种计算机产品，该计算机产品包括计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有程序，所述程序由处理器加载并执行以实现上述方法实施例的裸眼3D图像的制作方法。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种裸眼3D图像的制作方法，其特征在于，所述方法包括：

获取裸眼3D显示设备的显示参数；

基于所述显示参数使用三维图像制作程序搭建虚拟拍摄场景，所述虚拟拍摄场景包括虚拟拍摄组件和虚拟拍摄对象，所述虚拟拍摄组件的位置、角度和/或数量基于所述显示参数确定；

控制所述虚拟拍摄组件对所述虚拟拍摄对象进行图像采集，得到目标图像；

对所述目标图像进行图像编码，得到裸眼3D图像；

所述虚拟拍摄组件的数量为n，所述n为大于1的整数；所述显示参数包括视角排列方式，所述视角排列方式是指各个视角在空间位置上的排列方式，所述视角排列方式为n×n矩阵排列；对所述目标图像进行图像编码，得到编码后的图像，包括：

对于n个虚拟拍摄组件拍摄得到的每张目标图像中的第i行第j个像素，将每张目标图像中的第i行第j个像素按照所述视角排列方式排列，得到第i行第j个像素块，所述i和j均为正整数；

将各个像素块按顺序拼接得到所述裸眼3D图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述显示参数包括视角数量，所述虚拟拍摄组件的数量与所述视角数量相等。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述显示参数包括相邻视角之间的角度，所述相邻视角之间的角度用于确定相邻虚拟拍摄组件之间的角度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述显示参数包括：显示距离信息，所述显示距离信息用于确定所述虚拟拍摄组件与所述虚拟拍摄对象之间的第一距离信息；

和/或，

所述显示距离信息用于确定所述虚拟拍摄对象向所述虚拟拍摄组件运动和/或远离所述虚拟拍摄组件运动的第二距离信息。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述显示参数包括所述裸眼3D显示设备的分辨率，所述裸眼3D显示设备的分辨率用于确定所述虚拟拍摄组件的分辨率。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述虚拟拍摄组件的分辨率与视角数量的乘积等于所述裸眼3D显示设备的分辨率。

7.根据权利要求1至6任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对每帧裸眼3D图像进行合成，得到裸眼3D视频；

对所述裸眼3D视频进行无损压缩，得到压缩后的裸眼3D视频。

8.一种裸眼3D图像的制作装置，其特征在于，所述装置包括：

参数获取模块，用于获取裸眼3D显示设备的显示参数；

场景搭建模块，用于基于所述显示参数使用三维图像制作程序搭建虚拟拍摄场景，所述虚拟拍摄场景包括虚拟拍摄组件和虚拟拍摄对象，所述虚拟拍摄组件的位置、角度和/或数量基于所述显示参数确定；

图像采集模块，用于控制所述虚拟拍摄组件对所述虚拟拍摄对象进行图像采集，得到目标图像；

图像编码模块，用于对所述目标图像进行图像编码，得到裸眼3D图像；

所述虚拟拍摄组件的数量为n，所述n为大于1的整数；所述显示参数包括视角排列方式，所述视角排列方式是指各个视角在空间位置上的排列方式，所述视角排列方式为n×n矩阵排列；对所述目标图像进行图像编码，得到编码后的图像，包括：

对于n个虚拟拍摄组件拍摄得到的每张目标图像中的第i行第j个像素，将每张目标图像中的第i行第j个像素按照所述视角排列方式排列，得到第i行第j个像素块，所述i和j均为正整数；

将各个像素块按顺序拼接得到所述裸眼3D图像。

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